JPS60145615A - 回転微動機構 - Google Patents
回転微動機構Info
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- JPS60145615A JPS60145615A JP59001276A JP127684A JPS60145615A JP S60145615 A JPS60145615 A JP S60145615A JP 59001276 A JP59001276 A JP 59001276A JP 127684 A JP127684 A JP 127684A JP S60145615 A JPS60145615 A JP S60145615A
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
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- Exposure And Positioning Against Photoresist Photosensitive Materials (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は、物体位置の回転を尚精度しこ行なわせる回転
微動機構の改良に関する。
微動機構の改良に関する。
近年、半導体ウエノ・−やマスク基板等の試料に微細パ
ターンを形成するものとして、電子ビーム描画装置、縮
小投影型転写装置およびＸｉ１転写装置等が開発されて
いるが、この種の装置でなよ″！、Ｉ−プミクロン単位
の精度を保持するだめに微小Ｖ′Ｃ駆動する駆動機構が
必要となる。また上自己装置に限らず測定機器で精密な
測定を行なう分Ｆｉｆ６ ｖｃおいても高精度を有する
微動駆動が必要でらる。
ターンを形成するものとして、電子ビーム描画装置、縮
小投影型転写装置およびＸｉ１転写装置等が開発されて
いるが、この種の装置でなよ″！、Ｉ−プミクロン単位
の精度を保持するだめに微小Ｖ′Ｃ駆動する駆動機構が
必要となる。また上自己装置に限らず測定機器で精密な
測定を行なう分Ｆｉｆ６ ｖｃおいても高精度を有する
微動駆動が必要でらる。
このような微動駆動として、最近本発明者らは第１図（
ａ） 、 （ｂ）に示す如き回転微動機構を考案した（
特願昭５７−１９３２８号）。この方式では回転ストロ
ークを大きくとれ、原理的には１回転以上の駆動が可能
でラシ、かつ微小ステップが０ 、００５μｍ程度の微
動移動が可能である。以下、具体的に回転微動機構につ
いて説明する。第１図（（転）は平面図で第１図（ｂ）
は同図ｆａ）の矢視Ａ−Ａ断面図を示している。図中１
は回転板でう勺、この回転板１は半円板状の第１および
第２の移動部材２，３を弾性ヒンジ４で接続して構成さ
れている。なお、実際には円板の中心軸を対称とする該
円板の外周部２個所をそれぞれ一部切欠すると共に、該
切欠部から中心軸に向ってそれぞれ切シ込みを設けるこ
とによって、上記移動部材２，３および弾性ヒンジ４か
らなる回転板１が形成される。そして、回転板１は基台
５上に移動自在に載置されると共に、その中心でｂる弾
性ヒンジ４の下面に設けたビン６によっても回転中心が
規定されている。
ａ） 、 （ｂ）に示す如き回転微動機構を考案した（
特願昭５７−１９３２８号）。この方式では回転ストロ
ークを大きくとれ、原理的には１回転以上の駆動が可能
でラシ、かつ微小ステップが０ 、００５μｍ程度の微
動移動が可能である。以下、具体的に回転微動機構につ
いて説明する。第１図（（転）は平面図で第１図（ｂ）
は同図ｆａ）の矢視Ａ−Ａ断面図を示している。図中１
は回転板でう勺、この回転板１は半円板状の第１および
第２の移動部材２，３を弾性ヒンジ４で接続して構成さ
れている。なお、実際には円板の中心軸を対称とする該
円板の外周部２個所をそれぞれ一部切欠すると共に、該
切欠部から中心軸に向ってそれぞれ切シ込みを設けるこ
とによって、上記移動部材２，３および弾性ヒンジ４か
らなる回転板１が形成される。そして、回転板１は基台
５上に移動自在に載置されると共に、その中心でｂる弾
性ヒンジ４の下面に設けたビン６によっても回転中心が
規定されている。
回転板１の前記切欠部には、第１および第２の駆動部材
７，８がそれぞれ設けられている。これらの駆動部材７
．８はそれぞれ印加電圧に応じて伸縮する圧電素子から
なるもので、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）の両
端に前記第１および第２の移動部材２，３がそれぞれ取
着同定されている。なお、この固定は接着、ねじ止め或
いは圧入等のいずれであってもよい。また、第１の駆動
部材７にはスイッチ９ａを介して可変電圧電源１０ａが
接続され、第２の駆動部材８にはスイッチ９ｂを介して
可変電圧電源１０ｂが接続されるものとなっている。
７，８がそれぞれ設けられている。これらの駆動部材７
．８はそれぞれ印加電圧に応じて伸縮する圧電素子から
なるもので、その伸縮方向（図中に示す矢印方向）の両
端に前記第１および第２の移動部材２，３がそれぞれ取
着同定されている。なお、この固定は接着、ねじ止め或
いは圧入等のいずれであってもよい。また、第１の駆動
部材７にはスイッチ９ａを介して可変電圧電源１０ａが
接続され、第２の駆動部材８にはスイッチ９ｂを介して
可変電圧電源１０ｂが接続されるものとなっている。
一方、固定部材１１が設けられておシ、スイッチ１３ａ
を介して電源１４ａを接続することにより第１の移動部
材２が基台５上に固定されるものとなっている。また、
固定部材１２が設けられておυ、この固定部材１２によ
フ第２の移動部材３が基台５上に吸着固定されるものと
なっている。
を介して電源１４ａを接続することにより第１の移動部
材２が基台５上に固定されるものとなっている。また、
固定部材１２が設けられておυ、この固定部材１２によ
フ第２の移動部材３が基台５上に吸着固定されるものと
なっている。
このように構成された回転微動機構では、まず前記第２
の固定部材１２により第２の移動部材３を基台５上に固
定する。この状態で第１の駆動部材７を伸長させると共
に、第２の駆動部材８を縮長させる。これにより、第１
の移動部材２は第２図（ａ）に示す如く、弾性ヒンジ４
のひずみにより同ヒンジ４を中心として矢印Ｐ方向に微
小回転する。
の固定部材１２により第２の移動部材３を基台５上に固
定する。この状態で第１の駆動部材７を伸長させると共
に、第２の駆動部材８を縮長させる。これにより、第１
の移動部材２は第２図（ａ）に示す如く、弾性ヒンジ４
のひずみにより同ヒンジ４を中心として矢印Ｐ方向に微
小回転する。
次に、前記第１の固定部材１１により第１の移動部材２
を基台５上に固定し、その徒弟２の固定部材１２による
第２の移動部材３の固定を解除する。この状態で第１の
駆動部材７を縮長させると共に第２の駆動部材８を伸長
させると、第２の移動部材３が第２図（ｂ）に示す如く
、弾性ヒンジ４を中心として矢印Ｐ方向に微小回転する
。以上の操作を繰シ返すことによって、第１および第２
の移動部材２．３からなる回転板１は、弾性ヒンジ４の
ひずみによシビン６を中心として矢印Ｐ方向に回転せし
められることになる。
を基台５上に固定し、その徒弟２の固定部材１２による
第２の移動部材３の固定を解除する。この状態で第１の
駆動部材７を縮長させると共に第２の駆動部材８を伸長
させると、第２の移動部材３が第２図（ｂ）に示す如く
、弾性ヒンジ４を中心として矢印Ｐ方向に微小回転する
。以上の操作を繰シ返すことによって、第１および第２
の移動部材２．３からなる回転板１は、弾性ヒンジ４の
ひずみによシビン６を中心として矢印Ｐ方向に回転せし
められることになる。
かくして、回転板ｌを微動駆動し得ると共にこの繰返し
動作によって回転ストロークを長くすることができる。
動作によって回転ストロークを長くすることができる。
さらに、駆動部材７．８に印加する電圧を調整すること
によって、回転板１の粗動および超微動を容易に行うこ
とができる。
によって、回転板１の粗動および超微動を容易に行うこ
とができる。
ところで、このような機構にあっては、固定部材の固定
によって回転円板には望まれない回転方向の変位が発生
してしまう。すなわち回転方向の変位がまったく変わる
ことなく初度えを行なうことは難しい。この量を小さく
することは設計上各部の製作精度を向上させることで容
易となるがＯとすることは不可能である。この址は回転
微動機構が高速で動き粗動を行なつＣいるときは特シこ
問題ではないが、微調を行なっているときに問題となる
。例えば駆動部材７，８に印加される電圧を第３図に示
すが、たまたま一方の駐田が最大値セＪ近で他方の電圧
力ｆ最小値付近であったと−Ｊ−る。位置決めが第３図
に示すような７ステムによって行なわれ外乱、その他に
よってフィードバック回路が働き〔これは通常リアルタ
イムで行なう場合が多い。〕、最最大圧をさらに高くシ
、最小電圧をさらに低くするように回転する方向に動か
なければならないとき回転微動機構としては固定の切換
え動作に入フ補正をすることになる。位置合せは０．０
０５μｍ程度の分解能で行なっている時にこの切換え動
作によって０．５〜１μｍ程度動くことがある。
によって回転円板には望まれない回転方向の変位が発生
してしまう。すなわち回転方向の変位がまったく変わる
ことなく初度えを行なうことは難しい。この量を小さく
することは設計上各部の製作精度を向上させることで容
易となるがＯとすることは不可能である。この址は回転
微動機構が高速で動き粗動を行なつＣいるときは特シこ
問題ではないが、微調を行なっているときに問題となる
。例えば駆動部材７，８に印加される電圧を第３図に示
すが、たまたま一方の駐田が最大値セＪ近で他方の電圧
力ｆ最小値付近であったと−Ｊ−る。位置決めが第３図
に示すような７ステムによって行なわれ外乱、その他に
よってフィードバック回路が働き〔これは通常リアルタ
イムで行なう場合が多い。〕、最最大圧をさらに高くシ
、最小電圧をさらに低くするように回転する方向に動か
なければならないとき回転微動機構としては固定の切換
え動作に入フ補正をすることになる。位置合せは０．０
０５μｍ程度の分解能で行なっている時にこの切換え動
作によって０．５〜１μｍ程度動くことがある。
位置決め中に例えばパターンの転写などを行なっている
時はこの動きはパターンのぼけとなって現われ問題であ
る。
時はこの動きはパターンのぼけとなって現われ問題であ
る。
本発明は上記問題、即ち位置合せ後、何らかの要因によ
って回転微動を動かすとき、固定部の切換え動作が起こ
らないようにした回転微動機溝を提供するととＩｃある
。
って回転微動を動かすとき、固定部の切換え動作が起こ
らないようにした回転微動機溝を提供するととＩｃある
。
本発明の骨子は圧電効果を有する駆動部材に適当な電圧
を印加するための手段として、該駆動部材の許容電圧の
例えば１０〜９０チを通常の駆動に用いて位置合せ後は
必要に応じて残シの部分を使用し駆動することＶＣある
。
を印加するための手段として、該駆動部材の許容電圧の
例えば１０〜９０チを通常の駆動に用いて位置合せ後は
必要に応じて残シの部分を使用し駆動することＶＣある
。
本発明によれば位置合せ後、微小ドリフト分をフィード
バック回路で補正中、固定部の切換えによる位置決め部
材の変位の発生を防ぐことができる。このため例えば該
微動機構にウェハなどを搭載しパターン転写などを行う
場合、転写中に位置合せが不調になることがなくパター
ン転写のぼけ、不良の発生が防げる。位置合せ後の精度
を′帛に移動分解能近くまで上げることができ精度のよ
い回転微動機構を提供することができる。微小な位置合
せの際の固定部の切換え動作による変位が解消できるた
め信頼性の高い回転微動機構を提供することができるな
ど有用性がきわめて高い。
バック回路で補正中、固定部の切換えによる位置決め部
材の変位の発生を防ぐことができる。このため例えば該
微動機構にウェハなどを搭載しパターン転写などを行う
場合、転写中に位置合せが不調になることがなくパター
ン転写のぼけ、不良の発生が防げる。位置合せ後の精度
を′帛に移動分解能近くまで上げることができ精度のよ
い回転微動機構を提供することができる。微小な位置合
せの際の固定部の切換え動作による変位が解消できるた
め信頼性の高い回転微動機構を提供することができるな
ど有用性がきわめて高い。
第４図に駆動部材に印加する電圧を示す。通常回転微動
機構はＡ−Ｄ間の電圧を電源１０ａ、１０ｂ ＩＫ。
機構はＡ−Ｄ間の電圧を電源１０ａ、１０ｂ ＩＫ。
よって印加して回転駆動しているが本発明によるとＢ−
０間で駆動することになる。Ａ−Ｂ間、Ｃ−Ｄ間は移動
中は使用せず位置合せが終了し微小ドリフト分などを補
正しているとき固定部材の切換えを防止するときに使用
する。
０間で駆動することになる。Ａ−Ｂ間、Ｃ−Ｄ間は移動
中は使用せず位置合せが終了し微小ドリフト分などを補
正しているとき固定部材の切換えを防止するときに使用
する。
Ａ−Ｂ、Ｏ−Ｄ間の必要電圧は個々の／ステムでもって
いる補正量によって決定されると思われるが、例えば本
発明者らによって調べられた結果では、０．５μｍ程度
の量を動く分の電圧ＶＣ等しい余裕を持っていれば温度
変化、振動、などによるドリフトを十分に補正できる。
いる補正量によって決定されると思われるが、例えば本
発明者らによって調べられた結果では、０．５μｍ程度
の量を動く分の電圧ＶＣ等しい余裕を持っていれば温度
変化、振動、などによるドリフトを十分に補正できる。
この量は例えば１０００Ｖで１０μｍ変位する素子にた
いしては５０Ｖに相応し、Ａ−Ｂ、Ｏ−Ｄ間で５０Ｖの
電圧をとっておけば良いことになる。移動時に使用でき
る電圧は９００ｖとなシ、回転速度が従来の９０チにな
るがこの量は特に問題ではない。
いしては５０Ｖに相応し、Ａ−Ｂ、Ｏ−Ｄ間で５０Ｖの
電圧をとっておけば良いことになる。移動時に使用でき
る電圧は９００ｖとなシ、回転速度が従来の９０チにな
るがこの量は特に問題ではない。
なお本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。前記実施例では移動時Ｂ−０間の電圧しか使用しなか
ったが、粗動時はＡ−Ｄ間の電圧を用い位置合せへの目
標位置に近づいた（この近づく程度も任意に設定してよ
い）段階で前記実施例に示したＢ−０間で駆動しても良
い。こうすると回転速度の低下は防げる。要するに本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
。前記実施例では移動時Ｂ−０間の電圧しか使用しなか
ったが、粗動時はＡ−Ｄ間の電圧を用い位置合せへの目
標位置に近づいた（この近づく程度も任意に設定してよ
い）段階で前記実施例に示したＢ−０間で駆動しても良
い。こうすると回転速度の低下は防げる。要するに本発
明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施する
ことができる。
第１図は回転微動機構の構成を示しくａ）は平面図、（
ｂｌ及び（ｃ）は断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は
回転微動機構の駆動状態を示す説明図、第３図は回転微
動・１．菌構の位置決め機構を示す配置図、第４図は本
発明により駆動部材に印加する電圧波形金示ツー特性図
である。 １・・・回転円板、 ２・・・第１の回転部材、３・・
・第２の回転部材、 ４・・・弾性ヒンジ、５・・・基
板、６・・・ピボット、 ７・・・第１の駆動部材、 ８・−・第２の駆動部材、
９・・・スイッチ、１ｏ・・・駆動′ｔｉｔ、源、１１
・・・第１の固定部材、１２・・・第２の固足部材、１
３・・・スイッチ、１４・・・固定用電源、１５・・・
マーク位置決定装置（例えば光電顕微鏡など）、１６・
・・被加工物（ウェハ、マスクなど）、１７・・・マー
ク。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）第 １
図 ＜ｄ＋ ｌ−β 第 ２ 図 ｔｂン
ｂｌ及び（ｃ）は断面図、第２図（ａ） 、 （ｂ）は
回転微動機構の駆動状態を示す説明図、第３図は回転微
動・１．菌構の位置決め機構を示す配置図、第４図は本
発明により駆動部材に印加する電圧波形金示ツー特性図
である。 １・・・回転円板、 ２・・・第１の回転部材、３・・
・第２の回転部材、 ４・・・弾性ヒンジ、５・・・基
板、６・・・ピボット、 ７・・・第１の駆動部材、 ８・−・第２の駆動部材、
９・・・スイッチ、１ｏ・・・駆動′ｔｉｔ、源、１１
・・・第１の固定部材、１２・・・第２の固足部材、１
３・・・スイッチ、１４・・・固定用電源、１５・・・
マーク位置決定装置（例えば光電顕微鏡など）、１６・
・・被加工物（ウェハ、マスクなど）、１７・・・マー
ク。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（はが１名）第 １
図 ＜ｄ＋ ｌ−β 第 ２ 図 ｔｂン
Claims (3)
- （１）基台上に移動自在に載置された第１および第２の
移動部材と、印力ａ’ａｔ圧に応じて伸縮する圧電素子
からなシその伸縮方向両端に上記第１および第２の移動
部材がそれぞれ取着された駆動部材と、上記第１および
第２の移動部材を前記基台上に交互匡固定すると共にこ
れらの移動部材の少なくとも一方を常に固定する固定部
材と、上記第１および第２の移動部材の回転中心を決定
する手段とを具備し、前記駆動部材の伸縮作用および前
記固定部材の固定作用によシ前記第１４および第２の移
動部材を単一の軸心を中心として回転せしめることを特
徴とする回転微動機構において、駆動部材に印加する電
圧を該部材への印加許容電圧範囲よシ小さな電圧範囲と
して、該部材を駆動し、低圧側と高圧側端部それぞれに
余裕電圧を設けたことを特徴とする回転微動機構。 - （２）上記余裕電圧は、回転微動機構の位置合せ後、固
定部材による移動部材の固定切換えを防止するために用
いたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の回転
微動機構Ｗ、ＰＪ＃ｌｌ。 - （３）上記余裕電圧は必要に応じて任意に設定で
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001276A JPS60145615A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59001276A JPS60145615A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60145615A true JPS60145615A (ja) | 1985-08-01 |
Family
ID=11496933
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59001276A Pending JPS60145615A (ja) | 1984-01-10 | 1984-01-10 | 回転微動機構 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60145615A (ja) |
-
1984
- 1984-01-10 JP JP59001276A patent/JPS60145615A/ja active Pending
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